Tandemowa spektrometria mas, znana również jako MS/MS lub MS2, obejmuje wiele etapów selekcji spektrometrii mas, z pewną formą fragmentacji występującą pomiędzy etapami. Spektrometria mas jest potężną techniką analizy chemicznej, która jest używana do identyfikacji nieznanych związków, do ilościowego określania znanych związków i do wyjaśnienia struktury molekularnej. Aby zrozumieć zasadę działania spektrometru masowego, należy ustalić, że jest to „urządzenie do rozbijania cząsteczek”, które mierzy masy cząsteczkowe i atomowe całych cząsteczek, fragmentów cząsteczek i atomów poprzez generowanie i wykrywanie odpowiadających im jonów w fazie gazowej, rozdzielonych zgodnie z ich stosunkiem masy do ładunku (m/z). Mierzy masy odpowiadają strukturze molekularnej i składu atomowego cząsteczki macierzystej, a tym samym pozwala na określenie i wyjaśnienie struktury molekularnej .
Teraz nasuwa się istotne pytanie, dlaczego spektrometria masowa? Może on być również stosowany do ilościowego określenia gatunków molekularnych. Jest ona uważana za bardzo czułą technikę i pracuje z niewielkimi ilościami próbek (już od 10-12 g, 10-15 mol) i jest łatwo sprzężona z chromatograficznymi metodami rozdzielania w celu identyfikacji składników mieszaniny. Spektrometria mas dostarcza również cennych informacji szerokiemu gronu specjalistów: chemikom, biologom, lekarzom, astronomom, specjalistom od zdrowia środowiskowego. Jej działanie polega na generowaniu widma poprzez rozdzielenie jonów o różnym stosunku masy do ładunku (m/z), gdzie m jest masą cząsteczkową lub atomową, z jest jednostką ładunku elektrostatycznego. W wielu przypadkach (np. małe cząsteczki), z = 1 mierzone m/z = masa fragmentu. Ale to nie zawsze jest prawdą dla dużych bio-molekuł analizowanych przez electro spray (ESI), z > 1 .
Tandemowy spektrometr mas jest wiele różnych typów-każdy ma inne zalety, wady i zastosowania. Wszystkie składają się z czterech głównych sekcji połączonych razem inlet-źródło jonizacji-analizator-detektor. Wszystkie sekcje są zazwyczaj utrzymywane w warunkach wysokiej próżni, a funkcje sterowania przyrządem, pobierania próbek i przetwarzania danych są kontrolowane przez komputer. System danych i kontroli komputerowej jest często pomijane-najbardziej znaczący postęp w spektrometrii masowej-pozwala 24/7 automatyzacji i rozwoju nowoczesnych technik analitycznych potężne .
Tandem spektrometr masowy jest pojedynczy instrument wykorzystujący dwa (lub więcej) analizatory mas. Najprostsza forma składa się z dwóch spektrometrów masowych (MS/MS) połączonych szeregowo przez komorę znaną jako cela kolizyjna. Próbka, która ma być badana jest zasadniczo sortowana i ważona w pierwszym spektrometrze masowym, następnie dzielona na części w komorze kolizyjnej, a kawałek lub kawałki sortowane i ważone w drugim spektrometrze masowym. Tandemowy spektrometr masowy zbudowany jest z dwóch lub więcej kwadrupolów, z komórką zderzeniową oddzielającą każdy kwadrupol. Po oddzieleniu próbki za pomocą chromatografii, substancje początkowo przechodzą przez wstępny kwadrupol, który rozdziela mieszaninę jonów przydzielając tylko niektóre jony (jony prekursorowe), przejście do celi kolizyjnej. Pierwszy kwadrupol jest używany do wyboru określonych przez użytkownika jonów próbki z określonego składnika; zazwyczaj jony związane z cząsteczkami w celi kolizyjnej jony prekursorowe znane również jako „jony macierzyste” są następnie bombardowane gazem obojętnym (Xe, Ar, itp.) i są dalej rozbijane na różne jony o różnym ładunku i masie (jony produktowe). Te jony produktowe znane również jako „jony pochodne” są następnie przepuszczane przez dodatkowy kwadrupol w celu dalszego rozdzielenia jonów, który jest ustawiony na monitorowanie określonych fragmentów jonów. Proces ten może być powtarzany kilkakrotnie w celu uzyskania wysoce specyficznych odczytów. Istnieje kilka zastosowań tandemowego spektrometru mas. Testy kliniczne i toksykologia, wrodzone błędy metabolizmu – noworodków przesiewowych, raka, cukrzycy, różnych trucizn, narkotyków nadużywania, itp. Biotechnologia i farmacja w celu określenia struktury chemicznej leków i metabolitów leków, wykrywanie/kwantyfikacja zanieczyszczeń, leków i ich metabolitów w płynach biologicznych i tkankach. Badania przesiewowe leków o wysokiej wydajności, analiza płynnych mieszanin, fingerprinting, nutraceutyki/leki ziołowe/śledzenie źródła pochodzenia produktów naturalnych lub leków i wiele innych. Sekwencjonowanie i identyfikacja białek Identyfikacja białek poprzez przeszukiwanie baz danych (SPC i wyrównanie widmowe), sekwencjonowanie peptydów de novo (wykres widmowy), hybrydowe, identyfikacja peptydów modyfikowanych po translacji (PTM) proteomika ilościowa, identyfikacja białek, które są różnie obfite, poza tym ma znaczącą rolę w proteomice .
.